发布时间 : 星期日 文章单相半桥无源逆变电路的设计文档 - 图文更新完毕开始阅读6ffdd4add05abe23482fb4daa58da0116c171fa3
图3.2
3.2过电流保护电路
第一种是采用电子保护电路，检测设备的输出电压或输入电流，当输出电压或输入电流超过允许值时，借助整流触发控制系统使整流桥短时内工作于有源逆变工作状态，从而抑制过电压或过电流的数值。
第二种是在适当的地方安装保护器件，例如，R-C阻容吸收回路、限流电感、快速熔断器、压敏电阻或硒堆等。我们这次的课程设计采用的是第二种保护电路。
（1）晶闸管变流装置的过电流保护
晶闸管变流装置运行不正常或者发生故障时，可能会发生过电流，过电流分过载和短路两种情况，由于晶闸管的热容量较小，以及从管心到散热器的传导途径中要遭受到一系列热阻，所以一旦过电流，结温上升很快，特别在瞬时短路电流通过时，内部热量来不及传导，结温上升更快，晶闸管承受过载或短路电流的能力主要受结温的限制。可用作过电流保护电路的主要有快速熔断器，直流快速熔断器和过电流继电器等。在此我们采用快速熔断器措施来进行过电流保护。
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图3.3
采用快速熔断器是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。在选择快熔时应考虑：
（1）电压等级应根据熔断后快熔实际承受的电压来确定。
（2）电流容量应按其在主电路中的接入方式和主电路联结形式确定。快熔一般与电力半导体器件串联连接，在小容量装置中也可串接于阀侧交流母线或直流母线中。
（3）快熔的I2t值应小于被保护器件的允许I2t值、
（4）为保证熔体在正常过载情况下不熔化，应考虑其时间电流特性。 因为晶闸管的额定电流为10A,快速熔断器的熔断电流大于1.5倍的晶闸管额定电流，所以快速熔断器的熔断电流为15A。
3.3晶闸管变流过电压保护
电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的操作过程等外部原因，内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，过电压保护有避雷器保护，利用非线性过电压保护元件保护，利用储能元件保护，利用引入电压检测的电子保护电路作过电压保护。在此我们采用储能元件保护即阻容保护。
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图3.4
单相阻容保护的计算公式如下：
C?6i0%S2U2R?2.3S2U2 3.1
UK% 3.2 i0%S:变压器每相平均计算容量（VA） U2：变压器副边相电压有效值 （V） i0%:变压器激磁电流百分值 Uk%：变压器的短路电压百分值。
当变压器的容量 在（10----1000）KVA里面取值时i0%=（4----10）在里面取值，Uk%=（5----10）里面取值。
电容C的单位为μF，电阻的单位为欧姆，电容C的交流耐压≥1.5Ue Ue：正常工作时阻容两端交流电压有效值。
根据公式算得电容值为4.8μF,交流耐压为165V，电阻值为12.86Ω， 在设计中我们取电容为5μF，电阻值为13Ω。
晶闸管初开通时电流集中在靠近门极的阴极表面较小的区域，局部电流密很大，然后以0.1mm/μs的扩展速度将电流扩展到整个阴极面，若晶闸管开通时电流上升率di/dt过大，会导致PN结击穿，必须限制晶闸管的电流上升率使其在合适的范围内。其有效办法是在晶闸管的阳极回路串联入电感。如图3.5:
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图3.5
加在晶闸管上的正向电压上升率du/dt也应有所限制,如果du/dt过大 由于晶闸管结电容的存在而产生较大的位移电流，该电流可以实际上起到触发电流的作用，使晶闸管正向阻断能力下降，严重时引起晶闸管误导通。
为抑制du/dt的作用，可以在晶闸管两端并联R-C阻容吸收回路。如图3.6：
图3.6
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